5.1 INLEIDING
5.1.1 AANLEIDING
De ontwikkelingen binnen Waterwijzer Landbouw zoals die in de voorgaande hoofdstukken zijn geschetst hebben tot een extra vraag geleid van de provincie Utrecht. Die betreft het toepasbaar maken van Waterwijzer Landbouw voor het berekenen van de effecten van onder- waterdrainage op de reductie van gewasproductie door natschade en droogteschade voor de specifieke omstandigheden van de veenweiden in Utrecht en Zuid-Holland.
De provincie Utrecht wil haar beleid ten aanzien van bodemdaling in het veenweidegebied versterken. Daartoe heeft de provincie samen met Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden (HDSR) en de provincie Zuid-Holland de “Toekomstverkenning bodemdaling” uitgevoerd (Van Hardeveld et al., 2014). Hierin is een Maatschappelijke Kosten Baten Analyse uitgevoerd op een aantal toekomstscenario’s doorgerekend voor het gebied van HDSR. In één van die toekomst- scenario’s nam de toepassing van onderwaterdrainage een belangrijke plaats in. Naast deze toekomstverkenning is de provincie Utrecht bezig in de praktijk te onderzoeken of onderwa- terdrainage een perspectief kan bieden om bodemdaling te beperken en kan worden ingepast in de landbouwpraktijk.
Op verzoek van de provincie Utrecht is dit hoofdstuk onderdeel geworden van de totale rapportage over fase 3 van Waterwijzer Landbouw.
5.1.2 ACHTERGROND
Onderwaterdrainage bestaat uit drainbuizen die permanent onder slootpeil en op relatief korte afstand (4-6 m) van elkaar liggen. Het primaire doel van onderwaterdrainage is om de maaivelddaling door veenafbraak te verminderen. In droge tijden bevorderen onderwa- terdrains de infiltratie van slootwater in het veenweideperceel substantieel. De grondwater- standen zakken daardoor minder diep uit. Hoge grondwaterstanden – vooral in droge, warme perioden - remmen de veenafbraak en daardoor de maaivelddaling sterk. In de praktijk blijkt een ruime halvering mogelijk van de snelheid waarmee het maaiveld daalt.
Onderwaterdrainage heeft voordelen voor het landbouwkundig gebruik. De toename van de infiltratie in droge tijden kan droogteschade aan het gewas verminderen. Daarnaast bevor- deren de drains de afvoer van overtollig neerslagwater in natte tijden, zodat natschade aan het gewas beperkt kan blijven. Ook kan onderwaterdrainage nadelige indirecte effecten als ongeschiktheid voor berijding en matige beschikbaarheid van meststoffen voor het gewas
De hier genoemde en andere kennis uit veld- en modelonderzoek over toepassen en effecten van onderwaterdrainage is samengevat in de STOWA-Deltafact Onderwaterdrains.
5.2 AANPAK
Om Waterwijzer Landbouw toepasbaar te maken voor de combinatie van veenweiden en onderwaterdrainage is een aanpak nodig die afwijkt van de reguliere aanpak zoals beschreven in hoofdstuk 4. Het gaat daarbij om een methodologische afwijking en afwijkingen die samen- hangen met hoe de werking van onderwaterdrains in de Utrechtse veenweiden realistisch kan worden gemodelleerd met SWAP-WOFOST en de daarvan afgeleide metamodellen.
AFWIJKENDE AANPAK
De methodologische afwijking is dat alle situaties – combinaties van bodem, hydrologie en weer - paarsgewijs worden doorgerekend: zónder en mét onderwaterdrainage. Alleen verge- lijken binnen een paar kan effecten van onderwaterdrainage in een bepaalde situatie duide- lijk maken.
Afwijkingen in de modellering zijn:
1 de beschrijving van de hydrologische ‘setting’, de manier waarop de hydrologische randvoor- waarden de waterhuishouding van het veenweideperceel sturen;
2 de bodemkenmerken die het hydrologische gedrag van de veenweidepercelen bepalen. Voor beide aspecten is gebruik gemaakt van de hydrologische modellering met SWAP in model- onderzoek ‘Effecten van onderwaterdrains op de waterkwaliteit in veenweiden’ (Hendriks en Van den Akker, 2012). Dit onderzoek naar de gevolgen van onderwaterdrainage voor de nutriëntenuitspoeling naar het oppervlaktewater beperkte zich tot de veenweiden in West- Nederland. Voor een realistische modellering van de uitspoeling is een juiste modellering van de hydrologie een vereiste, zeker bij onderwaterdrainage die de waterhuishouding van het veenweideperceel sterk beïnvloedt. Voor deze modellering zijn op basis van alle beschik- bare kennis ‘veenweide-eenheden’ gedefinieerd. Hiervan is gebruik gemaakt in ‘Waterwijzer Landbouw onderwaterdrainage’.
1. HYDROLOGISCHE RANDVOORWAARDEN
Figuur 5.1 geeft schematisch het belang van de randvoorwaarden voor de hydrologie van een veenweideperceel weer. De bovenrand in de vorm van neerslag en verdamping is de aandrijver van de hydrologische processen in de veenbodem en is afhankelijk van weer en klimaat. De zijrand als drainage naar en infiltratie uit de sloot kan worden gestuurd door peilbeheer dat in veenweidepolders altijd plaatsvindt. De onderrand als kwel uit of wegzijging naar diepere watervoerende lagen is in deze schematisering een kenmerk van een ‘veenweide-eenheid’. Onderwaterdrainage vergroot het belang van de zijrand door het bewerkstelligen van een kortsluiting tussen het veenbodemwater midden in het perceel en het slootwater. Daarmee beïnvloedt onderwaterdrainage ook de grootte van de onderrand.
In de reguliere Waterwijzer Landbouw zijn zijrand en onderrand samen opgenomen in een relatie voor de onderrand (zie paragraaf 4.3.4 Hydrologie). Deze impliciete benadering van de zijrand maakt peilbeheer moeilijk zichtbaar en maakt vergelijken van berekeningen zónder en mét onderwaterdrainage bij eenzelfde peilbeheer en onderrand onmogelijk. Voor het opti- maliseren van zijn waterbeheer wil een waterbeheerder weten wat het effect van onderwa- terdrainage is bij een bepaald slootpeil (drooglegging), gegeven een bepaalde onderrand. Hij
39
wil ook weten wat dat beheer betekent als de onderrand verandert. Veenweiden liggen in een dynamisch landschap: daling van het maaiveld maakt peilverlaging voor handhaven van de drooglegging nodig waardoor kwel toeneemt of wegzijging afneemt. Onderwaterdrainage verandert deze dynamiek. Voor een goed begrip van de effecten van onderwaterdrainage moeten zijrand en onderrand daarom expliciet worden gemodelleerd en daarbij onafhanke- lijk van elkaar kunnen worden gevarieerd.
Deze benadering was ook het verzoek van de provincie Utrecht. De expliciete zijrand is daarom